你知道吗？每一种生物的寿命都是有限的，在生物死亡之后，它们的遗体会很快腐烂，消失。从地球诞生到现在大约46亿年来，无数的物种诞生之后又消失了，在世间没有留下任何痕迹，但也有个别的生物死亡之后在极偶然的情况下形成了化石。化石让我们看到了生活在亿万年前的生物的形态结构，是我们了解和研究古代生物的一部“天书”。

1.什么是化石

图8-3 化石

化石（图8-3）是埋藏在地层中的古代生物的遗体、遗迹或遗物，比如恐龙的骨骼化石、恐龙的足迹化石、古人类留下的饰物、灰烬，等等。生活于过去的生物体的坚硬部分，如动物的骨骼、牙齿、硬壳等，植物的叶、树干，都可以经石化作用而形成化石。也有些罕见的化石如西伯利亚冻土层中的猛犸象，在煤层的琥珀中所含的昆虫，美国西部沥青层中的各种兽化石等，由于软体完全埋没于地层中，形成毫无石化的古生物遗体，但仍然被称为化石。

有时生物虽然没有留下化石，但是生物活动时留下的脚印、蛋或空模等也是化石，称为生痕化石。还有一些微体化石，像有孔虫、蓝绿藻等，必须要用显微镜才能观察得到。

2.化石是怎么形成的

古代动物死后，尸体的内脏、肌肉等柔软的组织很快便会腐烂，牙齿和骨骼因为有机质较少，无机质较多，能保存较长的时间。如果尸体恰好被泥沙掩埋，与空气隔绝，腐烂的过程便会放慢。泥沙空隙中有缓慢流动的地下水，水流一方面溶解岩石和泥沙内的矿物质，另一方面将水中过剩的矿物质沉淀下来或成为晶体，随着水流逐渐渗进埋在泥沙中的骨内，填补牙齿和骨骼有机质腐烂后留下的空间。如果条件合适，由外界渗进骨内的矿物质在牙齿和骨骼腐烂解体之前能有效地替代骨骼原有的有机质，牙齿和骨骼便完好地保存成为化石。由于化石中的大量矿物质是极为细致地慢慢替代其中的有机质，所以能完整地保存牙齿和骨骼原来的形态，连电子显微镜才能看清的组织形态都能原样保存。日久天长，骨骼的重量不断增加，由原来的牙齿和骨头变成了还保存牙齿和骨头原有的外形和内部结构的石头，这个过程被称作“石化过程”。

除了牙齿和骨骼外，有的动物的粪便也能成为化石。例如，有的肉食动物吃肉时是连着碎骨一起吞下的，粪便里有许多没有被消化掉的碎骨，碎骨不容易腐烂，所以粪便也能成为化石。脚印也能成为化石。人或动物踩在泥沙上，留下脚印。泥沙干后，脚印又被另外的物质填满。两种物质都被后来渗进去的矿物质石化后保存下来，但是两种物质的性质不同，软硬不同，容易风化或破坏的程度也不同。一种物质被风化或破坏后，另一种物质便表现为脚印化石。

3.化石能说明什么

人们通过对化石的研究发现，在越早形成的地层里，成为化石的生物越简单、越低等；在越晚形成的地层里，成为化石的生物越复杂、越高等。这不仅证明了现在地球上每一种生物都是经过漫长的地质年代进化来的，也证明了生物从简单到复杂、从低等到高等、从水生到陆生的进化次序。所以古生物化石的存在，直接证明了达尔文进化论的正确性。

此外，人们对化石的研究，还可以得到很多关于各个地质历史时期生物、环境的信息。比如，通过对众所周知的北京人头盖骨化石的研究，人们发现“北京人”的吻部比较突出，这就可以说明他们的手还不够灵活，很多食物还得靠用嘴直接撮食，也可以说明他们的大脑还不够发达。通过对古人类留下的动物骨骼化石的研究，不仅可以知道他们都吃了什么，还可以通过对这些动物的生活习性的分析，推测当时相应地区的气候条件等，从而使人们对古代地球的生物、环境有一个比较全面的认识。所以，可以说化石是帮我们了解地球过去的一部浩瀚的石头书。